Текстуризатори продуктів харчування - Food Engineering

Текстуризатори їжі

Можна уявити, скільки змін текстури створюють багато можливостей для страв.
Візьмемо приклад молока як сировини: воно може бути рідким за консистенцією (какао-молоко), загущеним (десертний крем), жельованим (флакон) або твердішим (сир), повітряним (мус) або замороженим (морозиво).
Отже, існує багато способів споживання молока.

Традиційно вдома ми використовуємо різні інгредієнти, такі як
яйця, борошно для приготування тортів, фланелів, мусів або соусів (рисунок 3). Вони забезпечують структуру, структуру,
каркас ..., коротше, конструкція, яка на сенсорному рівні надає бажану текстуру.

1. Загальні

1.1. Що таке агенти текстури ?

Молекулами, відповідальними за текстурування їжі, - текстуруючими речовинами - можуть бути білки або молекули сімейства полісахаридів [1] .

Білки з можливістю текстурувати харчові продукти надходять із рослинного царства, наприклад, пшенична клейковина, соєвий білок або
горох; а також за допомогою тваринного світу, таких як желатин, молоко або яєчні білки.
Що стосується полісахаридів, що використовуються в якості текстуруючих речовин, вони містяться в рослинах: крохмаль, пектини, гуар, ріжковий дерев,
тара та ін.; або у водоростях: альгінати, карагенани, агар-агар; або шляхом бродіння з мікроорганізмів, щоб отримати ксантан, склероглюкан, гелан.
Ці інгредієнти використовуються в багатьох комерційних продуктах як харчові добавки. Виробники зобов'язані декларувати їх на своїх упаковках або по імені, або у формі коду.

Як агенти текстури вони кодифіковані в серії E400. Наприклад, у ріжкового дерева є код E410.

1.2. Згущують і гелюють

гра з водою: полісахариди.
У цій главі ми познайомимося з текстуруючими агентами полісахаридного типу - альгінатом натрію, карагенаном, ріжковим деревом, гуаром, ксантаном, пектином - які пропонують широкий спектр харчових текстур завдяки своїй здатності поєднуватися з молекулами води різними способами . Ми знаємо, що його багато в Росії
харчові середовища. Тоді фокус полягає у використанні цих полісахаридів для модифікації поведінки води в їжі: згущують її, гелюють
і таким чином контролювати текстуру цих продуктів.

Полісахариди для текстури: як це працює ?
З хімічної точки зору полісахариди є полімерами: вони відповідають ланцюгам одиниць, званих «озами», які є мономерними цукрами, такими як глюкоза, фруктоза, мальтоза тощо. Тому пектин, Рясно присутній у яблучних пожитках, шкірці цитрусових, - це полімер від 500 до 1000 оз.
альгінати і карагенани, обидва екстракти водоростей відповідають послідовностям від 2000 до 4000 оз. Це те ж саме для ріжкового дерева та гуар, які походять від бобових культур.
Нарешті, ксантан, що виробляється бактеріями, містить від 10 до 20 000 оз !

У цих високомолекулярних структурах ози здатні зв’язувати воду і утворювати великі комплекси, які модифікують її потік, тобто реологічну поведінку [2]: вода може бути загущеною або желированной. Згущена вода є більш-менш в'язкою саме через великі розміри цих макромолекул, які перешкоджають її рухливості. Вода гелюється завдяки існуванню з’єднань між цими макромолекулами, тоді утворюється тривимірна мережа, яка блокує її.

2- загусники

На прикладах трьох широко використовуваних добавок, борошна ріжкового дерева (Е410), борошна гуарового (Е412) та ксантану (Е415), ми побачимо, як нам вдається загустити різні харчові продукти.

2.1. Борошно з ріжкового дерева (E410) та борошно з гуару (E412)

2.1.1. Походження ріжкового дерева та гуару

Добавка "борошно ріжкового дерева" (Е410) - це натуральний продукт, одержуваний із плоду, ріжкового дерева, що росте на дереві ріжкового дерева, листяному дереві
вічнозелена (малюнок 8), культивована з часів античності на узбережжі Середземного моря (південь Франції, Канарські острови, Північна Африка, Близький Схід). Всередині квасолі знаходиться насіння, а всередині - зародок. Зростаючи, мікроб використовує запас вуглеводів - білок, що складається з полісахаридів
які цікавлять нас як загусники.
Борошно з гуару (E412) отримують із насіння стручків Cyamopsis tetragonolobus, бобових культур, вирощуваних в Індії, Пакистан
та США. Насіння його менше, ніж у ріжкового; саме їх подрібнений білок забезпечує гваровим борошном.
Таким чином, за цими назвами E410, E412 ..., які іноді викликають запитання у споживачів, вони не що інше, як натуральні продукти, видобуті з рослин.

2.1.2. Хімічна структура та властивості ріжкового дерева та гуару

Полісахариди, що входять до складу борошна ріжкового та гуарового, мають структури типу галактоманнан, що надає їм властивостей
«Розрідження на зсув»: розчини галактоманнану стають більш рідкими, як тільки застосовується сила

2.1.3. Роговик і гуар як добавки

Галактоманнани, такі як ріжкове дерево і гуар, використовуються в багатьох харчових продуктах, окремо або в поєднанні. Це справа
такі зернові продукти, як хліб без глютену. Дійсно, у деяких людей алергія на цей білок. Однак без глютену вирощування хліба погане. Додаючи суміш ксантан-гуар, можна отримати гарний, пухкий і апетитний хліб, поєднання
ці дві добавки посилюють простір між клітинами.

Ще один приклад використання цих добавок: так звані напої «без цукру». Класичні газовані напої, газовані чи ні, містять близько 10% цукру. Якщо ми хочемо отримати “низький” або “легкий” напій, цукор видаляють, а “солодкий” характер отримують завдяки
підсолоджувач (менш калорійний, але з хорошою підсолоджуючою здатністю). Але це призводить до зменшення в'язкості, що забезпечується цукром, і що створює приємне відчуття густини в роті. Віддати
товщини, просто додайте трохи гуару, ксантану або пектину ... і ви отримаєте відчуття смаку напою, багатого цукром (Рисунок 12) !

Галактоманнани також використовуються в соусах і в морозиві. Рожкові та каррагінани, витягнуті з певних водоростей, поєднуються та підносять один одного: "синергія" дає можливість утворювати згуртовані гелі, які добре використовуються у заготовках, желе (англійські желе).

2.2. Ксантан (E415)

2.2.1. Походження ксантану

Ксантан (Е415) - це продукт, отриманий ферментацією глюкози бактерією Xanthomonnas campestris. Це примножується, доки в розпорядженні є білки; коли його вже немає, він використовує глюкозу, яку отримує в середовищі, з якою він зв’язує молекули - до 10–20 000 молекул -, синтезуючи таким чином
ксантан. Це для неї форма захисту на рівні мембрани.

2.2.2. Хімічна структура та властивості

Молекула ксантану має в своїй структурі аніонну частину: як тільки вона асоціюється з такими катіонами, як натрій, калій або кальцій, вона стає твердою. Настільки, що отримані липнуть
здатні утримувати певні предмети в підвішеному стані

2.2.3 "Ксантан з силою підвіски"

Основний ланцюг ксантану складається з одиниць глюкози. Кожні дві глюкози пов’язані аніонним бічним ланцюгом, який лише повинен зв’язуватися з катіонами (натрій Na +, кальцій Са2 + ...).

Таким чином, у присутності солі (як NaCl) молекула стає своєрідним твердим стрижнем.
У стані спокою палиці розташовані у всіх напрямках; тоді коли струм настає, стрижні вказують у напрямку струму. Але для того, щоб злити ксантан, вам доведеться «розбити» структуру в стані спокою та застосувати деяку силу, щоб перевищити «границю текучості». Це визначає призупиняючу силу ксантану, яку ми візуалізуємо
добре в соусі, де він здатний підтримувати трави
суспензія по всій пляшці: трави не піднімаються на поверхню.

2.2.4. Ксантан як добавка

Ксантан можна використовувати для приготування нежирних соусів, таких як майонез. Традиційно це виготовляється з яєць, гірчиці та особливо олії, приблизно 80%. Якщо ви хочете зменшити кількість олії, вам доведеться замінити його іншим інгредієнтом; але жодного питання про те, щоб замінити його лише водою, ми не отримаємо майонез! З іншого боку, ви можете використовувати воду з ксантаном: завдяки своїй призупиняючій силі ксантан блокує краплі масла у воді, щоб отримати однорідну структуру. Потім додавання крохмалю дає тіло в цілому.

3 Желюючі агенти

3.1. Альгінати (E401-405)

3.1.1. Походження альгінатів

Альгінати походять від бурих водоростей, переважно водоростей. У Франції їх збирають на узбережжі Бретані між Брестом і
Роскофф.

3.1.2. Будова та властивості альгінатів

Залежно від типів водоростей, з яких вони отримані, існують різні типи альгінатів, що мають різну структуру та функції, а отже і різне використання в харчових продуктах. Альгінати без іонів кальцію є загусниками; у присутності іонів кальцію ми
отримує гель.

Альгінати - це полімери, утворені з двох мономерів: маннуронату та глюкуронату, присутніх у різних пропорціях залежно від водоростей та частини водорості, з якої вони видобуті.
Ці макромолекули мають багато СОО-карбоксилатних груп, які регулярно слідують одна за одною в одному ланцюзі. Додаючи іон кальцію, він може зв’язати дві СОО-групи з двох сусідніх альгінатних ланцюгів, дозволяючи альгінату гелевувати «в яєчній балонці», яйцем є кальцій.

Коли ви наливаєте розчин альгінату в розчин, багатий кальцієм, ви отримуєте "альгінатні коміри" .
Зверніть увагу, що також можна сформувати альгінатні кульки, всередині яких ми можемо включати різні предмети. Наприклад, бактерії можуть бути включені - процес, який використовується у виробництві певних сирів. Ферменти також можуть бути включені для здійснення високоспецифічних реакцій; в кінці циклу, відновлюючи кульки, ферменти відновлюються. Нарешті, ми можемо дійти до того, що включаємо активні інгредієнти, фармацевтичні або косметичні, що дозволяє контролювати їх вивільнення в організмі.

3.1.3. Альгінати як добавки

3.2. Пектини (E440)

3.2.1. Походження пектинів

Пектини (Е440) присутні у всіх рослинах. Вони є
видобувається із побічних продуктів сокової промисловості (яблучний сік, сидр або апельсиновий сік) та ефіроолійної промисловості.

3.2.2. Структура, властивості пектинів

Існує два типи пектинів: «сильно метильовані» (HM) пектини та «слабо метильовані» (LM) пектини.

Різні структури пектинів для різних гелів:
Пектини складаються з основної ланцюга, полімеру одиниць уронової кислоти.

Сильно метильовані пектини (HM) містять велику кількість метильних груп (СН3) і мало карбоксильних груп (СООН). Вони можуть гелюватися в кислому середовищі (рН

Легко метильовані пектини використовуються у приготуванні фруктів: для виготовлення фруктових йогуртів, начинок для пирогів, в прикрасах для печива або навіть у підносах.
Для виготовлення цих лотків ми готуємо тісто, якому надаємо овальну форму, розміщуємо на ньому заготовку з фруктів. Після зарядки,
під час варіння краї човна піднімаються, і там, де знаходиться заготовка з фруктів, формується блюдо з лотка; добре
звичайно, під час варіння заготовка фруктів не повинна закипати і розподілятися по всьому лотку: тому підготовка необхідна
"Піч-стійкий".

3.3. Каррагінани (E407)

3.3.1. Походження карагенанів

Понад 600 років тому ірландці збирали "ірландський мох"; дуже давно ми також збирали "Піоку" у Бретані.
Ці водорості, переважно Chondrus crispus, вводили в молоко, яке кип’ятили з цукром; при охолодженні ми отримали такий собі десерт, десерт, який називається blancmanger.
Сьогодні Chondrus crispus збирають у Франції та Канаді; що стосується Gigartina, вони походять з Марокко та Південної Америки. Види Kappaphycus alvarezii культивуються на Філіппінах та Індонезії, Eucheuma denticulatum на Філіппінах, Індонезії та Танзанії.

3.3.2. Будова та властивості карагенанів

Через велику різноманітність водоростей, з яких їх можна видобути, існують зміни в структурі карагенанів,
від базової структури.

Як гель карагенани? ?
Карагенани можна класифікувати на κ-, ι- та λ-карагенани - майже завжди поєднуються в водоростях. Це ланцюги сульфатованих галактоз.
* Κ-карагенани містять сульфат (SO3-) кожні дві одиниці галактози;
* ι-карагенани мають два, і

• три λ-карагенани.

Також буде зазначено, що лише λ-карагенани не мають "ангідромоста".
Після варіння, під час охолодження, хімічні структури карагенанів κ та ι дозволяють їм організуватися у трьох вимірах, утворюючи гелі, зокрема завдяки ангідромостикам. Саме ці мости дозволяють їм приймати ланцюгові конструкції у подвійних спіралях. Подвійні спіралі κ-карагенанів можуть бути
підводячи одне до іншого, тоді як у ι-карагенанів це важко. Що стосується λ-карагенанів, то вони не мають гідромоста, вони залишаються у формі кульки і не гелюються.

3.3.3. Карагенани як добавки

Карагенани можна використовувати в м’ясі для текстурування паштетів, ковбас та сурімі. Їх можна використовувати окремо або в поєднанні з ріжковим деревом для приготування желе, цих десертів на водній основі, часто дуже барвистих, які радують дітей у всьому світі
цілі (крім Франції!).

Карагенани часто використовують у молоці для приготування молочних десертів. Дійсно, існує синергія між карагенанами
і казеїн, основний білок в молоці: поєднання двох молекул є особливо ефективним. У гарячому стані (вище 60 ° C для молока) молекули карагенану та казеїну індивідуалізуються.

Коли суміш охолоджується, карагенани приймають тривимірну структуру подвійної спіралі та об'єднуються з казеїном, утворюючи дуже складний і дуже об'ємний гель, що пояснює синергію між
карагенани та казеїн.
Ця ефективна сполучна речовина карагенан-казеїн також застосовується у кремових десертах, заварних кремах, мусах або какао-молоці.

Для останнього необхідно, зокрема, уникати осідання какао (какао-боби густіші за воду), а також жирних жирів (молочні вершки піднімаються на поверхню). І це важко,
тому що ви повинні забезпечити структуру, яка утримує какао-боби в суспензії в молоці, не змінюючи текстури напою.

Текстурування їжі: бізнес хіміка ... та художника ?

Примітки

[1] (Полісахариди (іноді їх називають гліканами або полісахаридами) - це полімери, що складаються з декількох
одиниці, що називаються «озами», молекули сімейства цукрів (такі як глюкоза, фруктоза, маноза тощо). Найбільший
поширеними в рослинному світі є целюлоза та крохмаль, обидва
полімери глюкози.)

[2] Реологія (від грецького rheo = потік і logos = дослідження) - це наука, яка вивчає деформацію та потік речовини під дією прикладеного напруження. Таким чином, вона вивчає такі властивості, як в'язкість, пластичність, еластичність, ...

---